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摘 要：采用标准木调查法，对6种造林配置（株行距30cm×30cm，30cm×40cm，30cm×50cm，50cm×40cm，50cm×50cm，50cm×80cm）1～3 年生欧美杨‘L35’杨树试验林的生长和地上生物量进行分析。结果表明：随着造林配置密度的增加，欧美杨‘L35’胸径逐渐减小，单株生物量下降，而地上生物量逐渐增加，树高与造林密度之间关系不密切；2年生L35杨胸径、树高、单株生物量比1年生各生长指标增幅较大，而3年生L35杨各生长指标较2年生L35杨增幅不明显。
关键词：杨树；造林配置；超短轮伐；生物量
中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）18-94-03
Effects of Initial Planting Spacing on Growth of Populous Plantation
Liu Peihong1 et al.
（1Shandong Forestry Science and Techology Training Center，Ji'nan 250013，China）
Abstract：The method of sample tree had been taken to survey and analysis the growth and aboveground biomass of one to three years old Populus × euramericana cv.‘79-35’in 30cm×30cm，30cm×40cm，30cm×50cm，50cm×40cm，50cm×50cm and 50cm×80cm planting spacing.The results indicated that the diameter and individual biomass decreased with spacing increasing.The aboveground biomass increased with spacing decreasing.There was not intimate relation between the height and planting composition.Compared to the growth indexes of one year old poplar trees，the two years old poplar trees had higher increase in diameter，height and individual biomass.The three years old poplar trees had smaller increase in growth indexes than that in two years old poplar trees.
Key words：Populous；Planting composition；Short-rotation plantation；Growth
超短轮伐期经营作为一种采用集约管理措施建立和维护的经营体系，追求在极短的时间内得到最多的生物量，以满足经济快速增长条件下人们对饲料、能源和纤维等不同林产品的需求。1970年Schreiner提出超短轮伐期林业理论之后，国内外专家学者对超短轮伐期经营无性系的生物量、造林密度、立地条件选择、轮伐期以及效益评价等多方面展开了研究[1-4]。杨树作为重要的工业用材树种，具有生长快、成材早、产量高、易于更新的特点，是最适的短轮伐期经营的阔叶速生树种[5]。开展杨树超短轮伐期纸浆林经营，不仅能够获得高额的木材产量，而且能获得可观的经济效益。
国内专家学者对杨树超短轮伐期经营的研究主要集中在三倍体毛白杨（triploid hybrids of Populus tomentosa）及美洲黑杨上，包括生长量、密度、纤维形态及经营技术的研究[5-8]，而对欧美杨的超短轮伐研究较少。本试验以欧美杨‘L35’（Populus×euramericana cv.‘79-35’）为材料，建立超短轮伐用材林，通过研究不同造林密度下林分生物量的积累与分配情况，从而探讨欧美杨‘L35’超短轮伐栽培的可行性以及较为适宜的栽植密度，以期得到高额的林分产量，为系统而深入地研究杨树超短轮伐期经营的生物量生产和木材特性提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 试验地概况 试验地位于山东省泰安市宁阳县国有高桥林场，地理位置为东经116°50′，北纬35°53′。属大陆性暖温带季风气候，年平均温度为13.4℃，极端高温40.7℃，极端低温-19℃，无霜期206d，年均降雨量689.6mm，年蒸发量1 169.8mm。土壤为沙壤质潮土，土壤有机质含量0.14%，碱解氧4mg/kg，速效磷2.1mg/kg，土壤较贫瘠，肥力低。地下水位5～8m，pH值6.5。
1.2 试验材料 试验材料为杨树无性系‘L35’，是由山东省林业科学研究院从中国林科院引进。造林配置设6个处理，株行距分别为30cm×30cm、30cm×40cm、30cm×50cm、50cm×40cm、50cm×50cm、50cm×80cm，分别用A、B、C、D、E、F来表示。
1.3 试验方法 2009年3月份进行扦插造林，600株小区（每小区10行，每行60株），3次重复。每年11月底调查各造林密度试验林中部的第3～5行单株生长量，确定标准木，进行标准木解析，调查标准木胸径、树高、单株生物量及地上生物量。数据分析采用Excel2007和SPSS10.0软件。
2 结果与分析
2.1 造林配置对胸径生长的影响 欧美杨‘L35’1年伐、2年伐和3年伐3种不同超短轮伐期6种不同配置密度的胸径生长量调查结果如表1所示。由表1可知：随着造林密度的增大，植株胸径呈现出逐渐减小的总体趋势，其中，1年生L35杨50cm×80cm株行距配置时胸径最大，2年生和3年生L35杨50cm×50cm株行距配置时胸径最大。2年生L35杨胸径生长量较1年生胸径增长幅度较大，但3年生杨树较2年生杨树胸径增幅不明显。欧美杨‘L35’超短轮伐林分的胸径生长量差异显著性分析结果表明：栽培密度对1年生L35杨超短轮伐林分的胸径生长量影响显著，而对2年生及3年生L35杨的胸径生长量的影响不显著，生长环境及个体差异对试验结果可能产生一定的影响。 2.2 造林配置对树高生长的影响 欧美杨‘L35’1年伐、2年伐和3年伐3种不同超短轮伐期6种不同配置密度的树高生长量调查结果如表2所示。由表2可知：不同造林配置密度与树高生长量无明显的相关关系，在适宜的配置密度下，树高生长量较大，其中1年生L35杨在50cm×80cm株行距配置时树高生长量最大，2年生和3年生L35杨在50cm×50cm株行距配置时树高生长量最大，与胸径生长趋势相一致。2年生树高生长量较1年生增长较大，3年生树高生长量较2年生树高增长量增幅减少。欧美杨‘L35’超短轮伐林分的树高生长量差异显著性分析结果表明：栽培密度对1年生L35杨超短轮伐林分的树高生长量影响不显著，而对2年生L35杨的树高生长量的影响显著，配置密度越大树高生长量越大，3年生L35杨不同配置密度间树高生长量无显著差异，不同配置密度对树高的累积量影响效果较小。
2.3 造林配置对单株生物量的影响 欧美杨‘L35’1年生、2年生和3年生3种不同超短轮伐期6种不同配置密度的单株生物量调查结果如表3所示。由表3可知：1年生L35单株干重随着配置密度的增大呈现出逐渐降低的趋势，50cm×80cm株行距配置时单株去皮干重最大；2年生L35杨单株干重随配置密度变化规律不明显，其中50cm×50cm配置时单株去皮干重最大；3年生L35杨单株干重随配置密度的增大而减少，在50cm×80cm株行距配置情况下单株去皮干重最大。2年生单株干重较1年生增幅较大，3年生单株干重与2年生单株干重相比，增长幅度较小。欧美杨‘L35’超短轮伐林分的单株生物量差异显著性分析结果表明：不同配置密度对1年生及3年生L35杨单株生物量的影响效果不显著，对2年生L35杨单株生物量的影响较大。
3 结论与讨论
在林分充分郁闭的条件下，林分配置密度与植株胸径生长量有一定的对应关系，称为密度对直径的生长效应，是反映林木成材规格的重要指标[9]。林分充分郁闭条件下林木个体之间相互争夺营养面积致使林分配置密度对植株胸径生长产生一定的限制作用，林分配置密度增大，植株胸径生长量随之减小。李光友[10]、谌红辉[11]、郑海水[12]、张平东[8]等对尾叶桉（Eucalyptus urophylla S.）、马尾松（Pinus massoniana Lamb.）、西南桦（Betula alnoides Hamilt）、毛白杨的研究结果都表明，造林密度与林木胸径生长量呈现出负相关的关系。本次研究结果表明，随着配置密度的增加，欧美杨‘L35’胸径生长量逐渐降低，与前人研究结果相一致。不同林分配置对欧美杨‘L35’树高生长量的影响并不明显，与谌红辉[11]、郑海水[12]等的研究结果相同，而李光友[10]对6年生尾叶桉的研究表明大的林分密度会抑制植株的高生长，植株在林分密度较小的环境中个体竞争弱，有利于林分树高生长。
单株材积与林分配置密度决定了林分蓄积量。一般情况下，营林密度大，林分郁闭早，林木间的营养空间竞争加剧，从而抑制了林木的生长；反之，营林密度小，林分郁闭晚，林木间的营养空间竞争小，有利于单株材积的积累。三倍体毛白杨、细叶桉、马尾松及西南桦的研究结果均表明，随着造林密度的增加，单株材积减小，同时单位面积的林分蓄积量增加。因此，选择合适的林分配置密度，调节林分郁闭的早晚而达到调节林木生长分化，最终达到定向培育的目的。试验结果显示，单株生物量随配置密度的增大而减小，而地上部分生物量随密度增大而增加，同时，2年生L35杨胸径生长量、树高生长量、单株生物量等均较1年生L35杨有大幅度的增加，而3年生L35杨较2年生L35杨各项生长指标增长不明显，因此，选择2年超短轮伐期经营是欧美杨‘L35’用材林经营的适宜轮伐期。但是，随着林分配置密度的增加，单株生物量减小，而地上生物量积累逐渐增大，因此，今后还需通过对材积、纤维形态及化学成分等各方面的进一步研究，得出欧美杨‘L35’最适宜的林分配置密度。
参考文献
[1]方升佐，曹福亮.杨树短轮伐期经营的现状和前景[J].南京林业大学学报，1993，17：50-55.
[2]Wright L L.Are increased yields in coppice systems a myth[M]？ in an Ferm[J].Proceedings of the IEA task in meeting and workshops on cell culture and coppicing kannus，1988：51-65.
[3]黄秦军，苏晓华，马常耕，等.杨树新品系超短轮伐条材性及其生物制浆可行性[J].林业科学研究，2008，21（1）：74-78.
[4]Walle IV，Van CN，Van C，et al.Short-rotation forestry of birch，maple，poplar and willow in Flanders（Belgium）I-Biomass production after 4 years of tree growth[J].Biomass and Bioenergy，2007，31（5）：267-275.
[5]方升佐，徐锡增，单兴寿，等.杨树超短轮伐期经营的生产力及材性的研究[J].林业科学，1996，32（4）：334-341.
[6]张平冬，姚胜，康向阳，等.三倍体毛白杨超短轮伐纸浆林产量及其纤维形态分析[J].林业科学，2011，47（8）：121-126.
[7]张平冬，康向阳，赵光荣，等.三倍体毛白杨超短轮伐纸浆林生长量与密度关系研究[J].西北林学院学报，2009，24（4）：121-124.
[8]张平冬，姚胜，康向阳，等.三倍体毛白杨超短轮伐纸浆材基本密度及化学成分分析[J].林业科学，2011，47（11）：133-138
[9]孙时轩.造林学[M].北京：中国林业出版社，1992.
[10]李光友，徐建民，陆钊华，等.尾叶桉纸浆林造林密度控制技术的研究[J].林业科学研究，2002，15（2）：175-181.
[11]谌红辉，丁贵杰.马尾松造林密度效应研究[J].林业科学，2004，40（1）：92-98.
[12]郑海水，黎明，汪炳根，等.西南桦造林密度与林木生长的关系[J].林业科学研究，2003，16（1）：81-86.
（责编：张宏民）
关键词：杨树；造林配置；超短轮伐；生物量
中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）18-94-03
Effects of Initial Planting Spacing on Growth of Populous Plantation
Liu Peihong1 et al.
（1Shandong Forestry Science and Techology Training Center，Ji'nan 250013，China）
Abstract：The method of sample tree had been taken to survey and analysis the growth and aboveground biomass of one to three years old Populus × euramericana cv.‘79-35’in 30cm×30cm，30cm×40cm，30cm×50cm，50cm×40cm，50cm×50cm and 50cm×80cm planting spacing.The results indicated that the diameter and individual biomass decreased with spacing increasing.The aboveground biomass increased with spacing decreasing.There was not intimate relation between the height and planting composition.Compared to the growth indexes of one year old poplar trees，the two years old poplar trees had higher increase in diameter，height and individual biomass.The three years old poplar trees had smaller increase in growth indexes than that in two years old poplar trees.
Key words：Populous；Planting composition；Short-rotation plantation；Growth
超短轮伐期经营作为一种采用集约管理措施建立和维护的经营体系，追求在极短的时间内得到最多的生物量，以满足经济快速增长条件下人们对饲料、能源和纤维等不同林产品的需求。1970年Schreiner提出超短轮伐期林业理论之后，国内外专家学者对超短轮伐期经营无性系的生物量、造林密度、立地条件选择、轮伐期以及效益评价等多方面展开了研究[1-4]。杨树作为重要的工业用材树种，具有生长快、成材早、产量高、易于更新的特点，是最适的短轮伐期经营的阔叶速生树种[5]。开展杨树超短轮伐期纸浆林经营，不仅能够获得高额的木材产量，而且能获得可观的经济效益。
国内专家学者对杨树超短轮伐期经营的研究主要集中在三倍体毛白杨（triploid hybrids of Populus tomentosa）及美洲黑杨上，包括生长量、密度、纤维形态及经营技术的研究[5-8]，而对欧美杨的超短轮伐研究较少。本试验以欧美杨‘L35’（Populus×euramericana cv.‘79-35’）为材料，建立超短轮伐用材林，通过研究不同造林密度下林分生物量的积累与分配情况，从而探讨欧美杨‘L35’超短轮伐栽培的可行性以及较为适宜的栽植密度，以期得到高额的林分产量，为系统而深入地研究杨树超短轮伐期经营的生物量生产和木材特性提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 试验地概况 试验地位于山东省泰安市宁阳县国有高桥林场，地理位置为东经116°50′，北纬35°53′。属大陆性暖温带季风气候，年平均温度为13.4℃，极端高温40.7℃，极端低温-19℃，无霜期206d，年均降雨量689.6mm，年蒸发量1 169.8mm。土壤为沙壤质潮土，土壤有机质含量0.14%，碱解氧4mg/kg，速效磷2.1mg/kg，土壤较贫瘠，肥力低。地下水位5～8m，pH值6.5。
1.2 试验材料 试验材料为杨树无性系‘L35’，是由山东省林业科学研究院从中国林科院引进。造林配置设6个处理，株行距分别为30cm×30cm、30cm×40cm、30cm×50cm、50cm×40cm、50cm×50cm、50cm×80cm，分别用A、B、C、D、E、F来表示。
1.3 试验方法 2009年3月份进行扦插造林，600株小区（每小区10行，每行60株），3次重复。每年11月底调查各造林密度试验林中部的第3～5行单株生长量，确定标准木，进行标准木解析，调查标准木胸径、树高、单株生物量及地上生物量。数据分析采用Excel2007和SPSS10.0软件。
2 结果与分析
2.1 造林配置对胸径生长的影响 欧美杨‘L35’1年伐、2年伐和3年伐3种不同超短轮伐期6种不同配置密度的胸径生长量调查结果如表1所示。由表1可知：随着造林密度的增大，植株胸径呈现出逐渐减小的总体趋势，其中，1年生L35杨50cm×80cm株行距配置时胸径最大，2年生和3年生L35杨50cm×50cm株行距配置时胸径最大。2年生L35杨胸径生长量较1年生胸径增长幅度较大，但3年生杨树较2年生杨树胸径增幅不明显。欧美杨‘L35’超短轮伐林分的胸径生长量差异显著性分析结果表明：栽培密度对1年生L35杨超短轮伐林分的胸径生长量影响显著，而对2年生及3年生L35杨的胸径生长量的影响不显著，生长环境及个体差异对试验结果可能产生一定的影响。 2.2 造林配置对树高生长的影响 欧美杨‘L35’1年伐、2年伐和3年伐3种不同超短轮伐期6种不同配置密度的树高生长量调查结果如表2所示。由表2可知：不同造林配置密度与树高生长量无明显的相关关系，在适宜的配置密度下，树高生长量较大，其中1年生L35杨在50cm×80cm株行距配置时树高生长量最大，2年生和3年生L35杨在50cm×50cm株行距配置时树高生长量最大，与胸径生长趋势相一致。2年生树高生长量较1年生增长较大，3年生树高生长量较2年生树高增长量增幅减少。欧美杨‘L35’超短轮伐林分的树高生长量差异显著性分析结果表明：栽培密度对1年生L35杨超短轮伐林分的树高生长量影响不显著，而对2年生L35杨的树高生长量的影响显著，配置密度越大树高生长量越大，3年生L35杨不同配置密度间树高生长量无显著差异，不同配置密度对树高的累积量影响效果较小。
2.3 造林配置对单株生物量的影响 欧美杨‘L35’1年生、2年生和3年生3种不同超短轮伐期6种不同配置密度的单株生物量调查结果如表3所示。由表3可知：1年生L35单株干重随着配置密度的增大呈现出逐渐降低的趋势，50cm×80cm株行距配置时单株去皮干重最大；2年生L35杨单株干重随配置密度变化规律不明显，其中50cm×50cm配置时单株去皮干重最大；3年生L35杨单株干重随配置密度的增大而减少，在50cm×80cm株行距配置情况下单株去皮干重最大。2年生单株干重较1年生增幅较大，3年生单株干重与2年生单株干重相比，增长幅度较小。欧美杨‘L35’超短轮伐林分的单株生物量差异显著性分析结果表明：不同配置密度对1年生及3年生L35杨单株生物量的影响效果不显著，对2年生L35杨单株生物量的影响较大。
3 结论与讨论
在林分充分郁闭的条件下，林分配置密度与植株胸径生长量有一定的对应关系，称为密度对直径的生长效应，是反映林木成材规格的重要指标[9]。林分充分郁闭条件下林木个体之间相互争夺营养面积致使林分配置密度对植株胸径生长产生一定的限制作用，林分配置密度增大，植株胸径生长量随之减小。李光友[10]、谌红辉[11]、郑海水[12]、张平东[8]等对尾叶桉（Eucalyptus urophylla S.）、马尾松（Pinus massoniana Lamb.）、西南桦（Betula alnoides Hamilt）、毛白杨的研究结果都表明，造林密度与林木胸径生长量呈现出负相关的关系。本次研究结果表明，随着配置密度的增加，欧美杨‘L35’胸径生长量逐渐降低，与前人研究结果相一致。不同林分配置对欧美杨‘L35’树高生长量的影响并不明显，与谌红辉[11]、郑海水[12]等的研究结果相同，而李光友[10]对6年生尾叶桉的研究表明大的林分密度会抑制植株的高生长，植株在林分密度较小的环境中个体竞争弱，有利于林分树高生长。
单株材积与林分配置密度决定了林分蓄积量。一般情况下，营林密度大，林分郁闭早，林木间的营养空间竞争加剧，从而抑制了林木的生长；反之，营林密度小，林分郁闭晚，林木间的营养空间竞争小，有利于单株材积的积累。三倍体毛白杨、细叶桉、马尾松及西南桦的研究结果均表明，随着造林密度的增加，单株材积减小，同时单位面积的林分蓄积量增加。因此，选择合适的林分配置密度，调节林分郁闭的早晚而达到调节林木生长分化，最终达到定向培育的目的。试验结果显示，单株生物量随配置密度的增大而减小，而地上部分生物量随密度增大而增加，同时，2年生L35杨胸径生长量、树高生长量、单株生物量等均较1年生L35杨有大幅度的增加，而3年生L35杨较2年生L35杨各项生长指标增长不明显，因此，选择2年超短轮伐期经营是欧美杨‘L35’用材林经营的适宜轮伐期。但是，随着林分配置密度的增加，单株生物量减小，而地上生物量积累逐渐增大，因此，今后还需通过对材积、纤维形态及化学成分等各方面的进一步研究，得出欧美杨‘L35’最适宜的林分配置密度。
参考文献
[1]方升佐，曹福亮.杨树短轮伐期经营的现状和前景[J].南京林业大学学报，1993，17：50-55.
[2]Wright L L.Are increased yields in coppice systems a myth[M]？ in an Ferm[J].Proceedings of the IEA task in meeting and workshops on cell culture and coppicing kannus，1988：51-65.
[3]黄秦军，苏晓华，马常耕，等.杨树新品系超短轮伐条材性及其生物制浆可行性[J].林业科学研究，2008，21（1）：74-78.
[4]Walle IV，Van CN，Van C，et al.Short-rotation forestry of birch，maple，poplar and willow in Flanders（Belgium）I-Biomass production after 4 years of tree growth[J].Biomass and Bioenergy，2007，31（5）：267-275.
[5]方升佐，徐锡增，单兴寿，等.杨树超短轮伐期经营的生产力及材性的研究[J].林业科学，1996，32（4）：334-341.
[6]张平冬，姚胜，康向阳，等.三倍体毛白杨超短轮伐纸浆林产量及其纤维形态分析[J].林业科学，2011，47（8）：121-126.
[7]张平冬，康向阳，赵光荣，等.三倍体毛白杨超短轮伐纸浆林生长量与密度关系研究[J].西北林学院学报，2009，24（4）：121-124.
[8]张平冬，姚胜，康向阳，等.三倍体毛白杨超短轮伐纸浆材基本密度及化学成分分析[J].林业科学，2011，47（11）：133-138
[9]孙时轩.造林学[M].北京：中国林业出版社，1992.
[10]李光友，徐建民，陆钊华，等.尾叶桉纸浆林造林密度控制技术的研究[J].林业科学研究，2002，15（2）：175-181.
[11]谌红辉，丁贵杰.马尾松造林密度效应研究[J].林业科学，2004，40（1）：92-98.
[12]郑海水，黎明，汪炳根，等.西南桦造林密度与林木生长的关系[J].林业科学研究，2003，16（1）：81-86.
（责编：张宏民）